一時的な小型冷蔵貯蔵システムの開発とテスト：ガス膨張膜冷蔵貯蔵

科学分野:

• 農業工学
• 材料科学
• 食品科学

背景:

• 中国における従来の冷蔵貯蔵施設は、空間的、設置的、および携帯性の制限により、農場での需要には適していません。
• これらの制限は、チェリートマトのような傷みやすい作物における収穫後の損失の増加に寄っています。
• 農村部の農業環境において、費用対効果が高く、持ち運び可能で、展開が容易な冷蔵貯蔵ソリューションが必要です。

研究 の 目的:

• ガス膨張膜構造（GIMCS）を使用したコンパクトで一時的な冷蔵貯蔵システムを提案し、評価すること。
• 機械的および熱的性能のためにGIMCS設計を最適化すること。
• コスト、熱安定性、および生産物の保存の観点から、GIMCSと従来の冷蔵貯蔵を比較すること。

主な方法:

• ポリアミド/ポリエチレン（PA/PE）複合膜の機械的性能試験（引張強度、耐圧性、破裂試験）。
• 異なるガス充填（CO2）および断熱戦略（綿入り二重断熱）を使用した熱性能評価。
• チェリートマトを対象としたGIMCSと従来の冷蔵貯蔵の比較15日間貯蔵試験を実施し、コスト、温度均一性、重量損失、呼吸、および硬さを評価しました。

主要な成果:

• 最適なPA/PE膜構成（厚さ70μm、ガス層2cm、PA/PE比35%/65%）を特定しました。
• 100% CO2充填が最も効果的な断熱性を提供しました。
• GIMCSの建設コストは従来の貯蔵の38%であり、同等の温度均一性（最大1.4°Cの差）で、重量損失や呼吸に有意な差はありませんでした。
• GIMCSは、果物の硬さ保持において優れた性能を示しました（1.30 kg·cm-2対1.26 kg·cm-2）。これは、貯蔵寿命の延長を示唆しています。

結論:

• GIMCSは、手頃な価格で、技術的に堅牢で、持ち運び可能な冷蔵貯蔵ソリューションです。
• 従来のシステムと同等またはそれ以上の保存性能を提供します。
• そのモジュール性と携帯性により、小規模農業システムに理想的であり、農場でのコールドチェーンインフラを強化します。